中国西北部（寧夏）毛烏素沙漠における方格沙障に使われたムギワラによる砂地のクラスト形成
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概要
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沙漠化の進行をくいとめ植生と生態系回復を実現するためには主に風によって流動する砂丘を固定することが欠かせないが，これまでムギワラを1m×1m程度の方格に差し込む方格沙障法が用いられ，成功を収めてきている。差し込まれたムギワラは物理的に砂丘の流動を止めると考えられてきたが，有機物による砂粒子の団粒形成および形成された団粒の安定性に寄与していることが明らかになった。本研究では，沙障に使われた麦わらとその周りに形成されたクラストに対して，元素分析，紫外線スペクトル，赤外線スペクトル分析，細胞壁の構成等分析，リグニンとその化学構造，メトキシル基定量の分析により土壌形成過程について検討した。沙障に使われたムギワラが微生物変性されクラスト，すなわち土壌形成に必要な有機物が形成された。クラストのC, N 含有量が著しく高く，イオン化示差スペクトル（Δεi）と赤外線吸収スペクトル結果からクラスト中の有機物はp-位に遊離の水酸基をもつ芳香核，芳香核と共役するカルボニル基，メトキシル基の特徴を示した。キシロースはクラスト有機物の主な構成糖成分で，ムギワラ由来であることが明らかになった。沙障１年経ったムギワラのリグニンの化学構造は堆肥化2週間のムギワラと一致した結果がえられた。クラスト中の有機物のリグニン含有量は34.5％と，ムギワラよりも高い値が得られた。クラスト中の有機物はメトキシル基の含有量が低く，水酸基が多く導入されている腐植物のリグニンの特徴を示した。| Straw checkerboard technique has been widely applied to fix moving sand dunes and has become a successful model for desertification control and ecological restoration in China. Wheat straw was incubated in a checkerboard pattern, and crust was developed around checkerboard. The chemical properties of the wheat straw and crust were investigated using a Perkin Elmer elemental analyzer, UV and FTIR spectroscopy, neutral sugar determination, lignin analyses by the acetyl bromide procedure and lignin structural properties by alkaline nitrobenzene oxidation and methoxyl group determination. The carbon and nitrogen content of the crust was much higher than that of sand. UV and FTIR results suggested the presence of aromatic compounds, carbonyl groups and hydroxyl (OH) group in the crust. Xylose, which is the major polysaccharide in cell walls of wheat straw, was the predominant component of monosaccharide released by acid hydrolysis. The chemical properties of wheat straw incubated in sand dunes conditions were varied after one year and the degree of change was identical with that of wheat straw composted for two weeks. The lignin content of the crust (34.5%) was higher than that of wheat straw (24.9%). The lignin structure of the crust was characterized by a high acid/aldehyde ratio and low methoxyl content, all of which are lignin features of soil organic matter.
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